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Arma da testata termonucleare

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Arma da testata termonucleare
Arma da testata termonucleare

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Anonim

Testata termonucleare, nota anche come testata nucleare, bomba termonucleare (fusione) progettata per adattarsi all'interno di un missile. All'inizio degli anni '50 sia gli Stati Uniti che l'Unione Sovietica avevano sviluppato testate nucleari che erano abbastanza piccole e leggere per lo spiegamento di missili, e alla fine degli anni '50 entrambi i paesi avevano sviluppato missili balistici intercontinentali (ICBM) in grado di fornire testate termonucleari in tutto il mondo.

Design di base in due fasi

Una tipica testata termonucleare può essere costruita secondo un progetto a due stadi, caratterizzato da una fissione o da una fissione potenziata primaria (chiamata anche innesco) e un componente fisicamente separato chiamato secondario. Sia il primario che il secondario sono contenuti in un contenitore metallico esterno. La radiazione dall'esplosione di fissione del primario è contenuta e utilizzata per trasferire energia per comprimere e accendere il secondario. Parte della radiazione iniziale dell'esplosione primaria viene assorbita dalla superficie interna della custodia, che è realizzata con un materiale ad alta densità come l'uranio. L'assorbimento delle radiazioni riscalda la superficie interna del case, trasformandolo in un limite opaco di elettroni caldi e ioni. Le radiazioni successive dal primario sono in gran parte confinate tra questo limite e la superficie esterna della capsula secondaria. La radiazione iniziale, riflessa e ri-irradiata intrappolata in questa cavità viene assorbita da materiale a densità inferiore all'interno della cavità, convertendola in un plasma caldo di elettroni e particelle di ioni che continuano ad assorbire energia dalla radiazione confinata. La pressione totale nella cavità - la somma del contributo delle particelle molto energiche e il contributo generalmente più piccolo della radiazione - viene applicata al guscio esterno di metallo pesante della capsula secondaria (chiamato spintore), comprimendo così il secondario.

Tipicamente, all'interno dello spintore è contenuto del materiale di fusione, come il deuteruro di litio-6, che circonda una "candela" di materiale fissile esplosivo (generalmente uranio-235) al centro. Con il primario a fissione che genera una resa esplosiva nel range di kilotoni, la compressione del secondario è molto maggiore di quanto si possa ottenere usando esplosivi chimici elevati. La compressione della candela provoca un'esplosione di fissione che crea temperature paragonabili a quelle del Sole e una copiosa fornitura di neutroni per la fusione dei materiali termonucleari circostanti e ora compressi. Pertanto, i processi di fissione e fusione che avvengono nel secondario sono generalmente molto più efficienti di quelli che avvengono nel primario.

In un efficiente e moderno dispositivo a due stadi - come una testata missilistica balistica a lungo raggio - il primario viene potenziato per risparmiare volume e peso. Le primarie potenziate nelle moderne armi termonucleari contengono circa 3-4 kg (6,6-8,8 libbre) di plutonio, mentre i progetti meno sofisticati possono utilizzare il doppio di tale quantità o più. Il secondario contiene tipicamente un composito di materiali di fusione e fissili accuratamente adattati per massimizzare il rapporto tra resa e peso o rapporto tra volume della testata, sebbene sia possibile costruire secondari da materiali puramente fissili o di fusione.